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FAQ
Componentes Eletrônicos
Circuito Impresso
Perguntas e Respostas mais Freqüentes sobre Componentes Eletrônicos
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Questões selecionadas e respondidas pelo Newton C. Braga
1. Como escolher um transistor equivalente para um projeto?
2. Que valores posso usar quando não encontro um resistor de valor exigido num projeto?
3. Podem ser usados equivalentes de um circuito integrado com sufixos diferentes?
4. Posso usar um capacitor eletrolítico de tensão maior que a exigida originalmente num projeto?
5. Como encontrar um circuito integrado equivalente para um projeto?
6. Quais são os componentes que se estragam com o tempo e portanto, exigem mais cuidado ao serem usados quando velhos?
7. Existem componentes com datas de validade?
8. Como entender os códigos dos fabricantes de equipamentos?
9. Onde encontrar fios esmaltados?
10. Como saber o número AWG de um fio esmaltado?
11. Por que não podemos usar capacitores de poliéster em alguns circuitos, principalmente os de alta frequência?
12. O que significa o fato de um eletrolítico ser "indutivo"?
13. Como escolher um diodo equivalente numa fonte?
14. Qual a diferença entre diodos de silício e de germânio?
15. Posso usar um resistor de maior potência em lugar de um de menor potência?
16. Posso usar um resistor de tolerância mais baixa em lugar de um de mais alta?
17. Como entender o código de 5 anéis dos resistores de tolerância mais estreita?
18.
Podemos alimentar um circuito com uma fonte de maior
corrente que a originalmente exigida? 19.
Podemos usar um transformador de maior corrente que a
exigida originalmente numa fonte? 20.
Por que podemos usar um fusível de apenas 500 mA na
entrada de uma fonte de 12 V x 2 A? 21.
Por que determinados componentes precisam ser montados
em radiadores de calor? 22.
Por que as trilhas das placas para altas correntes
precisam ser mais grossas? 23.
O que são componentes polarizados? 24.
Quais são as diferenças de características dos
LEDs? 25.
Fototransistores e fotodiodos são diferentes? Quando
usar um ou outro? 26.
Que cuidados devemos ter ao manusear componentes
MOS? 27.
O que é impedância? 28.
Como dimensionar a potência de um
alto-falante? 29.
Como obter componentes? 30.
Podemos cortar os terminais dos componentes à
vontade?
1.
Como escolher um transistor equivalente para um
projeto? A escolha de um transistor
equivalente para um projeto exige o conhecimento da sua
função no circuito e das características do componente
original. Para aplicações de corrente contínua
(fonte) e áudio, a escolha é menos crítica e
normalmente, o equivalente deve ter as seguintes
características: - Mesmo tipo (NPN, PNP, FET de canal
N ou P). - Corrente máxima de coletor igual ou maior
que o original. - Tensão máxima de coletor igual ou
maior que o original. - Ganho igual ou maior que o
original. Para aplicações em circuitos de alta
frequência temos ainda a observar: - Frequência de
transição igual ou maior que o original. Em alguns
casos, como, por exemplo, em pré-amplificadores de áudio
ou ainda amplificadores de RF, deve ser observado o
fator de ruído, que no equivalente deve ser igual ou
melhor que o original. Dispor de um manual de
transistores é muito importante para quem faz
substituições destes componentes com
frequência.
2.
Que valores posso usar quando não encontro um resistor
de valor exigido num projeto? Os
resistores usados na maioria das montagens comuns tem
uma tolerância de 20%. Isso significa que, na falta de
um valor original, dependendo da funçãoé possível
experimentar um valor próximo. Entretanto, se os
resistores recomendados no projeto forem de pequena
tolerância, 5% ou menos, o leitor deve partir para
outros tipos de soluções. Uma delas consiste na
associação de resistores de outros valores. Por exemplo,
se não encontro um resistor de 150 ohms para uma
aplicação, posso associar em série um de 100 ohms com um
de 47 ohms, obtendo com boa precisão o valor desejado. O
problema está apenas no espaço disponível na montagem,
já que teremos de colocar dois resistores onde havia
apenas um.
3.
Podem ser usados equivalentes de um circuito integrado
com sufixos diferentes? Os sufixos dos
circuitos integrados podem ter diversos significados. Os
montadores devem estar atentos a isso. Um primeiro
caso ocorre quando o sufixo indica o tipo de invólucro.
Neste caso, o que pode ocorrer é que um circuito
integrado com sufixo diferente do original venha com um
invólucro de tamanho diferente ou número de pinos
diferentes. Um segundo caso está nas próprias
características elétricas do componente. O sufixo pode
indicar que aquele circuito integrado opera com uma
faixa diferente de tensões de alimentação ou ainda tem
um ganho diferente. Um caso mais grave que ocorre com
estes sufixos é que eles podem indicar o tipo de
configuração em que o componente é usado. Por exemplo, é
comum que nos amplificadores de áudio integrados
tenhamos sufixos diferentes para componentes que
funcionam em sistemas estéreo (canais separados) e
ligados em ponte. Em todos os casos, o leitor que
usar um componente com sufixo diferente do indicado pode
ter problemas sérios com o projeto.
4.
Posso usar um capacitor eletrolítico de tensão maior que
a exigida originalmente num
projeto? Muitos leitores não sabem, mas
a capacitância apresentada pelo capacitor eletrolítico é
levemente dependente da tensão em seus terminais.
Isso significa que um eletrolítico terá a
capacitância indicada, quando submetido a uma tensão
numa faixa próxima a sua tensão de trabalho. Num
projeto podemos usar um capacitor eletrolítico para uma
tensão maior que a original, mas não muito. Por exemplo,
de um capacitor de 400 V, onde se pede um de 6 V, pode
resultar em problemas, pelo fato do componente também
não apresentar a capacitância esperada. Uma
tolerância de até 100%, utilizando-se um capacitor com
até o dobro da tensão indicada é tolerada. Lembramos
apenas que capacitores para tensões maiores também são
fisicamente maiores e pode não haver espaço suficiente
para sua instalação.
5.
Como encontrar um circuito integrado equivalente para um
projeto? Existe uma enorme quantidade de
circuitos integrados disponíveis e uma boa parte deles é
do tipo dedicado, ou seja, tem função único. Para os
integrados de uso geral, existe a possibilidade de
encontrar equivalentes, mas nem sempre isso é
fácil. Somente funções comuns como amplificadores
operacionais, timers, reguladores de tensão, funções
lógicas simples é que possuem equivalentes. É preciso
alertar que existem dois tipos de "equivalências": A
primeira é o mesmo componente fabricado com outro
código, ou o mesmo código com o prefixo alterado por
outro outro fabricante. Por exemplo, podemos ter o
LM741, uA741, NE741 para o mesmo amplificador
operacional 741. Neste exemplo, as diferenças de
características dos componentes são suficientemente
pequenas para não haver problemas de substituição na
maioria dos casos. A segunda é um componente para a
mesma função com código e configuração interna
diferentes. Neste caso o leitor deve estar atento,
pois nem sempre a substituição numa aplicação é direta.
Por exemplo, podemos ter o mesmo componente amplificador
de 1 W com mesmo invólucro, mas componentes externos
levemente diferentes e pinagem
diferente.
6.
Quais são os componentes que se estragam com o tempo e
portanto, exigem mais cuidado ao serem usados quando
velhos? Os capacitores eletrolíticos são
componentes químicos, existe uma substância em seu
interior que se deteriora ou perde suas propriedades com
o tempo. Assim, um eletrolítico que tenha ficado
muito tempo sem uso pode perder sua capacitância. Se o
leitor pretende usar capacitores eletrolíticos velhos,
deve ter muito cuidado. Verifique se eles ainda estão
bons.
7.
Existem componentes com datas de
validade? Muitos componentes, se bem que
não tenham datas de validade marcadas (como é o caso de
eletrolíticos) possuem códigos de fabricantes que
indicam a que lote pertencem e logo, quando foram
fabricados. Para os circuitos integrados, junto ao
tipo pode haver um código em que o ano de fabricação é
indicado, mas este código nem sempre é simples de
entender.
8.
Como entender os códigos dos fabricantes de
equipamentos? Um dos problemas dos
técnicos reparadores é entender os códigos de
componentes de alguns fabricantes. Existem muitos
fabricantes de equipamentos que usam componentes
encomendados para seu uso específico com um código
próprio deles. Às vezes o componente é um simples 555
ou um BC548, mas o fabricante prefere adotar seu código
esquisito, coisas como XYZ3219.544 de modo que somente
as oficinas autorizadas podem fazer sua troca! O
técnico que saiba analisar os diagramas muitas vezes
conseguirá perceber a função de tais componentes e com
isso saber qual é o tipo comum que o substitui, mas na
maioria dos casos isso não é nada
fácil.
9. Onde
encontrar fios esmaltados? Os fios
esmaltados para recuperação de um componente ou para uma
montagem podem ser obtidos de muitos componentes fora de
uso. Transformadores, solenóides, relés e indutores
são uma excelente fonte destes fios. O cuidado
principal que o montador deve tomar ao tentar aproveitar
os fios esmaltados de componentes velhos é verificar se
não há sinais de estarem queimados. Se o componente foi
inutilizado por um aquecimento excessivo (queima), o
isolamento do fio esmaltado certamente estará
comprometido. Podemos perceber isso se o componente
estiver cheirando queimado, o que se acentua quando o
desmontamos, e o fio esmaltado em lugar de sua capa
marrom brilhante clara se encontrar enegrecido.
10.
Como saber o número AWG de um fio
esmaltado? O número AWG de um fio
esmaltado aumenta à medida que sua espessura (diâmetro)
diminui. Como para os fios mais usados em montagens
eletrônicas, que estão entre os números 16 e 34, os
diâmetros são muito pequenos, dificultando o uso de uma
régua, existem alguns artifícios para determinar sua
espessura. Enrolamos umas 10 ou 20 espiras deste fio
num lápis e medimos o comprimento da bobina (as espiras
devem estar bem encostadas umas nas
outras). Dividindo o comprimento da bobina pelo
número de espiras temos o diâmetro do fio. Depois é só
consultar a tabela.
11.
Por que não podemos usar capacitores de poliéster em
alguns circuitos, principalmente os de alta
frequência? Os dielétricos usados nos
capacitores podem ter propriedades que dependem da
frequência. Os dielétricos plásticos, como por exemplo,
o poliéster, não respondem aos sinais de altas
frequências. Isso significa que estes capacitores não
podem ser usados de forma eficiente em circuitos que
operem em frequências acima de alguns megahertz. Para
altas frequências, os capacitores usados podem ser de
mica, cerâmicos ou policarbonatos.
12.
O que significa o fato de um eletrolítico ser
"indutivo"? Os capacitores eletrolíticos
são componentes "tubulares" onde folhas de alumínio são
as armaduras e o dielétrico é uma folha de papel
embebida num eletrólito. Este conjunto é enrolado de
modo a formar um tubo, ou seja, é uma bobina de certa
indutância. Isso significa que os capacitores
eletrolíticos possuem uma indutância parasita interna
que afeta seu funcionamento nos circuitos de alta
frequência. É por este motivo que nos circuitos de
altas frequências, nos capacitores eletrolíticos de
filtro das fontes, são ligados em paralelo capacitores
cerâmicos adicionais para "desacoplar" a RF, já que elas
não podem passar pelos eletrolíticos, sendo desviadas
para a terra.
13.
Como escolher um diodo equivalente numa
fonte? Os diodos retificadores têm duas
especificações principais que devem ser observadas
quando usados numa fonte de alimentação: a) Tensão
inversa de pico ou PIV. Devemos escolher sempre um diodo
que tenha uma tensão pelo menos 2 vezes maior que a
tensão rms do transformador ou da entrada alternada. Por
exemplo, para uma fonte a partir da rede de 110 V,
usamos um diodo com pelo menos 200 V de tensão inversa
de pico. O 1N4004, por exemplo. b) A corrente máxima
que ele pode conduzir no sentido direto. Esta corrente é
dada em ampères e aqui temos de tomar cuidado com o tipo
de fonte. Se a fonte usar um diodo em meia onda, por
exemplo, o diodo é o único responsável por toda a
corrente e deve ter suas especificações de acordo com
esta corrente. No entanto, se a fonte for de onda
completa (ponte ou dois diodos), cada diodo conduz em
apenas metade dos semiciclos, e portanto na média pode
suportar o dobro da corrente. Assim, para uma fonte
deste tipo, podemos usar um diodo de 1 A mesmo que a
saída seja de 2 A, como é o caso do
1N4004.
14.
Qual a diferença entre diodos de silício e de
germânio? Os diodos de germânio começam
a conduzir com uma tensão mais baixa (0,2 V) que os de
silício (0,6 V). Isso significa que os diodos de
germânio são mais indicados na função de detecção de
sinais de pequena intensidade, levando vantagem em
relação aos diodos de silício.
15.
Posso usar um resistor de maior potência em lugar de um
de menor potência? Havendo lugar para a
montagem do componente na placa de circuito impresso
nada impede o uso.
16.
Posso usar um resistor de tolerância mais baixa em lugar
de um de mais alta? Neste caso também,
nada impede que um resistor de mesmo valor que o
original, mas tolerância de 5% em lugar de 10%, seja
usado numa aplicação.
17.
Como entender o código de 5 anéis dos resistores de
tolerância mais estreita? Os três
primeiros anéis dão os três primeiros dígitos da
resistência. O quarto anel dá o fator de
multiplicação ou número de zeros e o quinto anel, a
tolerância: Exemplo: marrom, preto, preto, laranja,
marrom 100 seguido de 3 zeros com tolerância de 1% ou
100 kohms x 1%.
18.
Podemos alimentar um circuito com uma fonte de maior
corrente que a originalmente exigida? A
corrente exigida por uma carga quando submetida a uma
determinada tensão é dada apenas por suas
características. Assim, se uma lâmpada de 6 V ou um
circuito qualquer foi projetado para drenar uma corrente
de 100 mA, quando ligado nesta tensão, tanto faz
ligarmos esta lâmpada ou circuito numa fonte de 6 V x
500 mA ou 6 V x 10 A, que a corrente drenada será de 100
mA. Isso significa, que ao projetar uma fonte para um
circuito, devemos ter apenas o cuidado para que a
corrente que ela seja capaz de fornecer seja maior do
que a corrente que será exigida pelo circuito.
19.
Podemos usar um transformador de maior corrente que a
exigida originalmente numa fonte? O
transformador é um dos componentes que determina a
corrente de saída de uma fonte. Se usarmos um
transformador de maior corrente devemos apenas cuidar
para que os demais componentes, sejam capazes de
suportar a nova corrente caso a fonte tenha uma corrente
maior exigida pelo que deve alimentar.
20.
Por que podemos usar um fusível de apenas 500 mA na
entrada de uma fonte de 12 V x 2 A? A
potência de um circuito é dada pelo produto tensão x
corrente. Assim, se uma fonte de 12 V fornece 2 A, sua
potência é de 24 W. Se esta fonte for alimentada em
110 V, para fornecer os 24 W, a corrente será de
aproximadamene 220 mA, pois 0,22 x 110 = 24,2. Na
verdade, será uns 20% maior, uma vez que existem perdas
na forma de calor no transformador e no próprio circuito
regulador. Em todo caso, ela não passará dos 300 mA.
Isso significa que um fusível de 500 mA protege
perfeitamente esta fonte, não queimando com seu
funcionamento normal.
21.
Por que determinados componentes precisam ser montados
em radiadores de calor? A corrente
elétrica, passando por qualquer meio que lhe ofereça
certa resistência, converte o esforço para vencer esta
resistência em calor. Se o calor gerado nesta passagem
não for transferido para o meio ambiente, a temperatura
do meio (qualquer componente) se eleva. Para os
componentes eletrônicos é importante a manutenção numa
determinada faixa de temperatura, o que significa que,
se eles geram calor, este calor precisa ser transferido
para o meio ambiente. Em componentes de baixa
potência, o calor gerado é pouco e pode ser transferido
para o meio ambiente (dissipado) a partir de seu próprio
invólucro e dos terminais. No entanto, para componentes
maiores, precisamos aumentar a superfície de contato com
o meio ambiente para que o calor possa ser transferido
para o ar e isso é conseguido com o uso de radiadores ou
dissipadores de calor. Isso ocorre com circuitos
integrados e transistores de potência, além de outros
componentes como SCRs e TRIACs.
22.
Por que as trilhas das placas para altas correntes
precisam ser mais grossas? A capacidade
de condução de uma trilha de uma placa de circuito
impresso depende de sua espessura largura. Se uma
corrente muito intensa passa por uma trilha estreita,
pode ser gerado calor suficiente para ocorrer sua
queima. Além disso, a própria resistência manifestada
pode ser prejudicial ao circuito. Uma regrinha
prática simples é ter pelo menos 1 mm de largura para
cada ampère de corrente que deva ser conduzido por uma
trilha. Assim, para uma trilha de 2 A, sua largura deve
ser de pelo menos 2 mm.
23. O que
são componentes polarizados? Existem
componentes que possuem um pólo positivo e um pólo
negativo que precisam ser observados no momento em que
forem utilizados. Se estes componentes forem invertidos,
podem ocorrer problemas sérios de
funcionamento. Normalmente existe algum tipo de
identificação dos pólos desses componentes que
possibilita ao montador saber como devem ser ligados.
Como exemplos podemos indicar: a) Eletrolíticos:
existe a marcação dos pólos no invólucro. b) Diodos:
um anel indica o catodo. c) LEDs: o terminal mais
curto ou lado chanfrado indica o catodo. d)
Transistores: existe uma identificação do fabricante
conforme o tipo. e) Pilhas e baterias: existe a
marcação dos pólos.
24.
Quais são as diferenças de características dos
LEDs? Além da corrente máxima de
operação, os LEDs de diferentes cores podem precisar de
tensões mínimas para acenderem. De um modo geral,
temos os seguintes valores: vermelho: 1,6
V amarelo, laranja: 1,8 V verde 2,1 V Os LEDs
azuis e violetas, que já começam aparecer, precisam de
tensões ainda maiores. Lembramos que sempre deve ser
usada uma tensão maior que a indicada e um resistor
limitador de corrente ligado em série.
25.
Fototransistores e fotodiodos são diferentes? Quando
usar um ou outro? Tanto os foto
transistores como os fotodiodos são usados como sensores
de luz modulada ou não, em diversas aplicações. Os
fotodiodos são mais rápidos e mais sensíveis que os
fototransistores sendo usados em aplicações exijam muita
velocidade. Já os fototransistores são mais lentos, mas
podem ter a vantagem de já amplificar o sinal recebido,
como, por exemplo, ocorre nos fotodarlingtons. Na
maioria das aplicações, os fototransistores são usados
com o terminal de base desligado, operando como dois
fotodiodos ligados em oposição.
26.
Que cuidados devemos ter ao manusear componentes
MOS? Os componentes MOS (Metal Oxide
Semiconductor) possuem uma camada finíssima de um óxido
metálico isolante (que lhe dá nome), isolando os seus
diversos elementos, por exemplo, a porta do
substrato. Esta capa pode ser facilmente rompida por
qualquer descarga de uma tensão mais elevada como, por
exemplo, a provocada pela eletricidade estática
acumulada em nosso corpo. Assim, basta o contato dos
dedos nos terminais destes componentes para que a
descarga produzida seja suficiente para furar esta capa,
e assim inutilizá-lo. Circuitos integrados MOS,
transistores de efeito de campo, circuitos de memórias
de computadores e outros são alguns exemplos de
componentes que não devem ser seguros pelos
terminais.
27. O que é
impedância? De que modo um circuito "vê"
outro, para o qual deve transferir o sinal, pode ser
medido por uma impedância. A impedância nada mais é do
que a "resistência" que um circuito representa, mas em
termos de corrente contínua ou alternada, ou seja, é
composta por uma resistência pura, uma capacitância e
uma indutância. Um circuito só consegue transferir
para outro toda a energia de que ele dispõe, quando sua
impedância de saída é igual a da entrada do outro
circuito que deve receber os sinais. Por este motivo,
para que os sinais de uma etapa para outra de um
circuito ou de um equipamento para outro sejam
transferidos de modo eficiente, deve haver um casamento
de impedâncias entre eles, ou seja, suas impedâncias
devem ser iguais. Um caso importante a ser observado
é o da entrada de certos circuitos que não necessitam
necessariamente de todo o sinal que lhes pode ser
fornecido para funcionar. Por exemplo, se um
amplificador pode fornecer uma potência em sua saída de
1 W, mas o circuito que ele deve excitar só precisa de 1
mW, as impedâncias não precisam ser casadas exatamente.
Basta que a tensão de saída do circuito que excita
atinja o valor mínimo que o outro exige, mesmo que a
potência transferida seja menor, para que haja o bom
funcionamento do circuito que deve receber o
sinal. Num amplificador, se ligarmos alto-falantes
com impedância total igual a da saída, teremos o melhor
rendimento. Com uma impedância menor, o sistema ainda
funciona mas a potência de áudio obtida será menor. O
perigo está em usar alto-falantes com impedâncias
menores que a saída do amplificador. Os circuitos podem
ser forçados ocorrendo a queima de
componentes.
28.
Como dimensionar a potência de um
alto-falante? Os alto-falantes devem ser
capazes de transformar em som toda a potência de áudio
fornecida pelo equipamento de som. Se isso não ocorrer,
pode haver um excedente que se transforma em calor e o
alto-falante queima. Isso significa que o conjunto de
alto-falantes ligado em cada canal de um sistema de som
deve ser capaz de manusear a potência deste
canal.
29. Como obter
componentes? Está cada vez mais difícil
contar com lojas de componentes mesmo nos grandes
centros. A redução do número de técnicos reparadores e
montadores, já que é possível obter muitos equipamentos
em kits e as empresas que fabricam os têm suas oficinas
autorizadas, dificultam a obtenção dos componentes,
mesmo os mais simples. Para os que precisam de
componentes, existem as seguintes alternativas: a)
Compra pelo correio ou Internet. Existem empresas que
vendem componentes pelo Correio e Internet como a RS,
Farnell etc. b) Ida aos grandes centros que ainda
possuem lojas, como São Paulo (Rua Santa Ifigênia) e Rio
de Janeiro. c) Obtenção de componentes a partir de
equipamentos fora de uso que possam ser
desmontados.
30.
Podemos cortar os terminais dos componentes à
vontade? Muitos componentes vêm com
terminais mais longos do que o necessário para sua
montagem. Isso significa que, uma vez instalados numa
placa de circuito impresso, seus excessos de terminais
podem ser cortados sem problemas. No entanto, existem
casos que precisam ser analisados, em que o corte dos
excessos dos terminais não é recomendável. Resistores
e mesmo alguns tipos de transistores dissipam uma boa
parte do calor gerado pelos terminais. Assim, existem
casos em que estes componentes devem ser montados
afastados das placas, com os terminais mantidos longos,
pois ajudam na dissipação de calor. Especial atenção
deve ser dada aos resistores de potência que são os
principais componentes em que isso
ocorre.
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Perguntas e Respostas mais Freqüentes sobre Confecção de Placas de Circuito Impresso:
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Questões selecionadas e respondidas pelo Newton C. Braga
1.
Qual é o kit básico para confeccionar placas de circuito
impresso? 2.
Qual é o melhor meio para transferir um desenho para uma
placa? 3.
Como cortar uma placa no tamanho certo? 4.
Onde obter decalques? 5.
Podemos encontrar placas prontas para os
projetos? 6.
Como obter várias placas iguais para a montagem de
diversos protótipos? 7.
O que é o Easy-Peel? 8.
Como funciona o silk-screen? 9.
O método fotográfico é simples? 10.
O que são placas universais? 11.
Como usar uma placa universal? 12.
Como projetar uma placa? 13.
Existem programas de computador que ajudam a projetar
placas? 14.
Como trabalhar com placas de dupla face? 15.
Como preparar a solução corrosiva? 16.
Como saber quando a solução está "gasta"? 17.
Como se livrar de uma solução "gasta"? 18.
Em que lugar devemos trabalhar com a solução
corrosiva? 19.
A solução é venenosa? 20.
Como obter uma corrosão mais rápida? 21.
Como saber quando a corrosão está completa? 22.
Como conferir a corrosão depois de pronta? 23.
O que é o Pratex? 24.
Como usar verniz protetor? 25.
Como furar uma placa? 26.
Como fixar uma placa no aparelho? 27.
Onde comprar material para fazer placas de circuito
impresso? 28.
Como dimensionar trilhas? 29.
Como fazer blindagens numa placa de circuito
impresso? 30.
Como reduzir capacitâncias parasitas? 31.
Como projetar placas para circuitos de alta
frequência? 32.
Como reparar placas danificadas? 33.
Como montar componentes que trabalham quentes? 34.
Como extrair componentes de placas de circuito
impresso? 35.
Como escolher a solda? 36.
Como montar componentes SMD? 37.
Como obter placas sem falhas? 38.
Como corrigir falhas?
1.
Qual é o kit básico para confeccionar placas de circuito
impresso? Para confeccionar placas de
circuito impresso, o leitor precisa de um kit básico
formado pelos seguintes materiais: - 1 banheira de
plástico - 1 litro de solução de percloreto de ferro
(adquirida em casas especializadas - se adquirida na
forma de pó, deverá ser preparada) - 1 cortador de
placas - 1 furador de placas - 1 cortador de
placas - Placas virgens de diversos tamanhos - 1
vidro de solvente (acetona ou benzina) - Algodão -
Material para fazer o desenho conforme o método (veja as
perguntas seguintes). - Material adicional: -
Verniz protetor comum transparente - Pratex (iodeto
de prata) - Suporte para placa
2.
Qual é o melhor meio para transferir um desenho para uma
placa? Existem diversas técnicas para
transferir um desenho padrão para uma placa: a)
Usando uma caneta especial com um tipo de tinta que não
é afetada pelo percloreto, copia-se o desenho do padrão
para a placa. O desenho pode ser previamente transferido
para o cobre a partir de uma cópia fotocopiada, usando
papel carbono ou ainda como referência apenas os furos
marcados com um punção. A partir dos furos desenhamos
linhas, baseados no desenho original. b) A partir de
uma tela de silk-screen que pode ser confeccionada em
casas especializadas ou de kits que existem para esta
finalidade. A vantagem deste processo é que a tela pode
ser usada para fazer diversas placas do mesmo
circuito. c) Pelo método fotográfico - existem kits
especiais em que temos placas cobertas por uma
substância sensível à luz denominada "photoresist".
Estas placas, quando colocadas num banho de luz, tendo à
sua frente um desenho do padrão a ser transferido são
sensibilizadas. Levadas a um banho, é feita a revelação
de tal modo que apenas as áreas correspondentes às
trilhas fiquem recobertas por uma substância que não é
atacada pelo corrosivo. Basta então levar a placa ao
banho corrosivo. d) Decalque - existem duas
possibilidades neste caso: obter o decalque do desenho
ou transferir para o decalque o desenho original. No
segundo caso, temos o sistema "Easy Peel", que permite
transferir o desenho para o decalque usando uma máquina
de fotocópia ou uma impressora LASER. Veja nas perguntas
correspondentes como ele funciona.
3.
Como cortar uma placa no tamanho
certo? Para cortar a placa no tamanho
certo, existem ferramentas apropriadas. Assim, antes de
passar o desenho, use a ferramenta de corte ou uma
serra, cortando a placa no tamanho desejado. Esta
operação deve ser feita com cuidado, para que a placa
não quebre, já que um movimento mais forte de pressão
pode rachá-la. Nos kits de circuito impresso existem
ferramentas apropriadas para esta
tarefa.
4. Onde obter
decalques? Lojas especializadas e
papelarias costumam vender cartelas contendo os símbolos
básicos para a confecção dos desenhos das placas de
circuito impresso. Estes símbolos incluem as pequenas
rosquinhas que correspondem aos terminais e linhas retas
e curvas para fazer as trilhas. Marcando apenas os
pontos onde devem ficar as "rosquinhas", o projetista
pode copiar as demais ligações com facilidade, montando
as placas.
5.
Podemos encontrar placas prontas para os
projetos? Em alguns casos sim. Existem
empresas que vendem kits ou publicam os projetos e
disponibilizam as placas de circuito impresso prontas.
No entanto, nem sempre isso é possível. Lembre-se de
que as placas de circuito impresso são específicas. Uma
placa projetada para ser um determinado aparelho, não
pode ser usada para a montagem de outro.
6.
Como obter várias placas iguais para a montagem de
diversos protótipos? Para a produção em
série de placas é possível usar uma tela de
silk-screen.
7. O que é o
Easy-Peel? É um sistema de decalque que
permite transferir um desenho de placa de circuito
impresso tirado de uma revista ou livro, diretamente
para a placa virgem, usando um ferro de passar
roupas. O desenho é colocado numa copiadora ou
scaneado e projetado num computador que tenha impressora
LASER. Nos dois casos, em lugar do papel, a impressora
ou a copiadora usam uma folha de Easy Peel. Feita a
impressão, o desenho gravado no Easy Peel pode ser
transferido para a placa, utilizando-se um ferro de
passar roupas.
8. Como
funciona o silk-screen? O desenho
original é transferido para uma tela fina de seda, por
um processo especial que envolve a utilização de um
fotolito. Existem firmas especializadas que fazem a tela
diretamente do desenho original e há também kits com
todos os elementos necessários para isso. Se o leitor
pretende fazer uma tela somente, mandar fazê-la é mais
econômico. No entanto, se o leitor pretende fazer muitos
projetos e muitas placas, pode ser interessante ter à
disposição todos os elementos para confeccionar a tela.
9. O
método fotográfico é simples? A partir
dos kits o processo é simples, mas exige habilidade no
tratamento do material em todas as etapas.
10. O
que são placas universais? São placas
que não seguem o padrão de cada projeto, mas sim um
padrão único. Usando este, padrão é possível aproveitar
as linhas de cobre existentes para formar o circuito
desejado. A vantagem é que podemos montar
praticamente qualquer circuito neste tipo de placa. A
desvantagem está no fato de que a placa não tem um
aproveitamento 100 por cento, o que significa que os
projetos podem ficar maiores que o esperado, com espaço
não aproveitado e trilhas não usadas. Evidentemente,
é preciso saber usar este tipo de placa.
11.
Como usar uma placa universal? Comece
transferindo o circuito para um desenho que corresponda
à placa que será usada, procurando as disposições de
componentes que levem à montagem mais compacta
possível. Depois, faça a colocação dos componentes
com especial atenção aos jumpers.
12. Como
projetar uma placa? Para projetar uma
placa, o leitor deve ter os seguintes conhecimentos
básicos: a) Interpretação de diagramas. b)
Conhecer o formato dos componentes que serão
usados. c) Conhecer regras simples para o caso de
correntes intensas e sinais especiais dos
circuitos. Para aprender a projetar, inicie com
circuitos simples de modo a se familiarizar com as
principais técnicas de disposição. Gradualmente é que
devemos passar ao projeto de placas mais complexas,
principalmente, as que fazem uso de circuitos
integrados.
13.
Existem programas de computador que ajudam a projetar
placas? Existem diversos programas de
computador rodando em ambiente Windows ou DOS que
projetam placas de circuito impresso. Os programas
normalmente partem do esquema que deve ser desenhado a
partir de um programa especial ou copiado a partir de
técnicas especiais que envolvam programas
interpretadores. A partir do esquema capturado, o
programa é capaz de desenhar a placa partindo de uma
disposição de componentes que você cria ou que o próprio
componente cria. Existem programas em todos os
níveis, desde os mais simples que podem ser usados por
amadores com facilidade até os mais complexos, que
exigem cursos e muita prática para serem usados com
todos os seus recursos.
14.
Como trabalhar com placas de dupla
face? Existem projetos que usam placas
de circuito impresso de dupla face, ou seja, com dois
lados cobreados. Neste caso, os desenhos ou padrões
devem ser transferidos para os dois lados, com especial
cuidado para que os pontos de furação coincidam, ou
seja, deve haver um alinhamento perfeito dos furos.
Depois é só fazer a corrosão e furação da maneira
convencional empregada nas placas de face
simples.
15.
Como preparar a solução corrosiva? O
corrosivo (percloreto) poder ser encontrado na forma de
pó, caso em que o usuário deve preparar a
solução. Para isso procure um local bem ventilado,
para evitar os vapores tóxicos e longe de objetos que
possam manchar ou sofrer corrosão (armários de aço,
eletrodomésticos de metal, carros, bicicletas, motos
etc). A bandeja deve ser colocada sobre jornal para
evitar respingos. Coloque água na quantidade exigida
na bandeja ou outro recipiente (que não deve ser de
metal). O normal é 1 litro/quilo de percloreto, no
entanto, pode ser usada maior quantidade de água para
uma solução mais fraca. Despeje vagarosamente o pó na
água, ao mesmo tempo, mexa a solução com um bastão de
madeira ou plástico. Observe que a solução se aquece
bastante neste processo. Pare e espere, se verificar
que o aquecimento pode deformar a bandeja de
plástico. Para usar pela primeira vez, espere a
solução esfriar. A solução pode ser usada diversas
vezes para corroer muitas placas. Percebe-se quando ela
enfraquece, pois o tempo para completar o trabalho vai
se tornando cada vez maior.
16.
Como saber quando a solução está
"gasta"? O tempo de corrosão de uma
placa com a solução forte ou nova pode variar entre 20 e
30 minutos. No entanto, à medida que a solução vai
enfraquecendo, este tempo vai aumentando. Quando
ultrapassar uma hora, é sinal que a solução já está
bastante fraca. Jogue fora a solução e prepare uma
nova, segundo os procedimentos já explicados.
17.
Como se livrar de uma solução "gasta"? A
solução gasta mancha bastante e é algo tóxica. Não a
jogue portanto em jardins ou locais em que possa afetar
o meio ambiente. No entanto, se ela for bem diluída -
dissolvida num balde com pelo menos 5 litros de água -
você poderá jogá-la no esgoto sem problemas. Depois
de dissolvê-la bem em água, jogue ainda mais um balde de
água para se livrar de todos os resíduos.
18.
Em que lugar devemos trabalhar com a solução
corrosiva? Os vapores da solução de
percloreto, além de tóxicos, podem corroer qualquer
objeto de metal colocado nas proximidades. Assim, se
você deixar o líquido destampado em locais próximos de
armários de aço, eletrodomésticos como, geladeiras ou
ainda, perto de bicicletas, carros etc, pode haver o
ataque, aparecendo pontos de corrosão. Isso significa
que devemos trabalhar sempre em ambientes arejados e
longe de objetos de metal. Depois de usar a solução,
guarde-a num vidro bem fechado em local arejado longe de
objetos de metal. De preferência, guarde-a fora de
casa.
19. A solução é
venenosa? A solução não é venenosa se
quantidades muito pequenas respingarem em sua boca ou
caírem na sua pele. Ela também não queima, mas
mancha. Se isso ocorrer, basta lavar o local com água
corrente e não haverá problema. No entanto, evite o
contato constante da pele com a solução.
20.
Como obter uma corrosão mais
rápida? Agitando o líquido da banheira
de plástico ou vidro durante a corrosão, é possível
fazer circular o líquido e com isso acelerar o processo
de corrosão. Uma maneira de fazer isso é movimentando
a banheira cuidadosamente de modo a produzir um
vai-e-vem que gere uma onda de líquido. Uma outra
maneira consiste em ter um tanque vertical, semelhante a
um aquário e utilizar uma bomba de ar do mesmo tipo
usado em aquários, para produzir borbulhas. As borbulhas
movimentam o líquido.
21.
Como saber quando a corrosão está
completa? De tempos em tempos, levante a
placa da solução, usando para esta finalidade uma régua
de plástico (que também pode ser usada como agitador) e
observe se as áreas cobreadas foram todas removidas nas
partes descobertas da placa. Nas fases finais,
observamos pequenas ilhas de cobre que vão se reduzindo
até desaparecer por completo.
22.
Como conferir a corrosão depois de
pronta? Lave a placa e observe se não
ficou nenhum ponto cobreado visível. A placa deve ter
todo o cobre removido nas regiões em que não estão os
decalques ou a tinta que forma as trilhas. Se ficou
ainda alguma mancha de cobre, a placa deve ficar mais
algum tempo na banheira de corrosivo.
23. O que é o
Pratex? Depois que a tinta ou decalque é
removido, usando acetona ou benzina ou ainda lã de aço
tipo Bombril (todos os fiapos devem ser removidos), é
possível proteger o cobre contra corrosão ou ferrugem,
com iodeto de prata, Pratex. Passe essa substância
usando um pincel comum ou algodão. O cobre vai mudar
de cor, ficando prateado em vista da reação química que
ocorre. Nessas condições a ferrugem ou oxidação será
evitada.
24. Como
usar verniz protetor? Nas placas
profissionais, utiliza-se uma cobertura de verniz
protetor, exceto nas ilhas onde devem ser soldados os
componentes. Este verniz tem por função evitar a
oxidação da placa. Nas fábricas, para aplicação do
verniz, utiliza-se uma máscara de silk-screen com o
padrão que deve ser envernizado. Para o amador, a
proteção com verniz pode ser feita de uma maneira mais
simples. Depois de soldar os componentes e terminar a
montagem, passe com um pincel comum verniz incolor no
lado cobreado da placa.
25. Como furar
uma placa? Existem diversos tipos de
furadeiras que podem ser usadas para fazer os furos dos
terminais dos componentes nas placas de circuito
impresso. O tipo mais simples, tem a forma de um
grampeador e é normalmente fornecido com os kits para
fazer placas. A desvantagem deste tipo de furador é que
ele faz furos de diâmetros únicos, já que não usa
broca. O segundo tipo é o elétrico de baixa tensão
(funciona com 12 V x 1 A), admite brocas de 0,8 a 1,5 mm
de diversos formatos de ponta, possibilitando inclusive
a gravação de canetas etc. As casas especializadas em
material para circuito impresso fornecem este tipo de
furadeira. O terceiro tipo e mais indicado para um
trabalho profissional é o Dremel, que além de admitir
diversos tipos de brocas, é robusto e serve para outras
tarefas importantes, inclusive o corte das placas.
Trata-se, entretanto, de uma ferramenta bem mais
cara. Finalmente, temos as furadeiras elétricas
comuns que devem ser manuseadas com muito cuidado no
trabalho de furação, pois as brocas e as próprias placas
são muito delicadas e podem quebrar se forçadas.
26.
Como fixar uma placa no aparelho? Quando
as placas são feitas, é importante prever o modo de
fixação desta placa na caixa do
aparelho. Normalmente, o montador deve prever furos
nas bordas, nos quais serão colocados os parafusos de
fixação. Para que a placa fique com o lado cobreado
afastado da caixa (que se for metálica pode causar
curtos), devem ser usados separadores. Tubos de canetas
esferográficas ou hidrográficas usadas podem ser usados
para esta finalidade. Alguns tipos de caixas
plásticas possuem trilhos onde as placas podem ser
encaixadas. No entanto, se este tipo de caixa for usada,
a placa deve ser cortada no tamanho certo, para depois
ser confeccionada.
27.
Onde comprar material para fazer placas de circuito
impresso? Além das casas de materiais
eletrônicos, existem muitos distribuidores de materiais
que trabalham pelo correio, vendendo kits ou material em
separado para a confecção de circuitos
impressos.
28. Como
dimensionar trilhas? As trilhas das
placas precisam ser projetadas com cuidado, levando em
consideração a intensidade da corrente que passará por
elas. Uma regra simples é que a trilha deve ter pelo
menos 1 mm de largura por ampére de corrente que deve
conduzir. Assim, se por uma trilha, a corrente que irá
circular for de 1,5 A, esta trilha deverá ter pelo menos
1,5 mm de largura. É claro que na prática, se houver
espaço disponível, deve ser observada uma
tolerância. Se as trilhas forem muito estreitas para
uma corrente intensa, além da resistência que pode
afetar o funcionamento do circuito, temos o aquecimento
que pode causar seu rompimento.
29.
Como fazer blindagens numa placa de circuito
impresso? Se uma trilha longa precisar
conduzir um sinal intenso, será conveniente pensar numa
blindagem. Duas trilhas que corram paralelas (uma de
cada lado) ligadas ao negativo ou terra do circuito
servem de blindagem. Uma área cobreada que envolva
(sem tocar) o terminal de entrada de um amplificador
sensível, estando ligada ao terra do circuito, pode
servir de blindagem. As blindagens nas placas são
muito importantes nos circuitos de áudio que trabalham
com pequenos sinais e nos circuitos sensíveis de alta
frequência em que realimentações perigosas possam
ocorrer. Nos circuitos digitais de alta velocidade, em
que ocorram instabilidades, as blindagens também podem
ser necessárias.
30.
Como reduzir capacitâncias parasitas? A
proximidade de uma trilha de outras trilhas ou de
grandes regiões cobreadas pode implicar na introdução de
capacitâncias parasitas nos circuitos. Estas
capacitâncias podem ser responsáveis por oscilações,
perdas ou mesmo instabilidades de funcionamento. Para
reduzir este problema, as trilhas que transportam sinais
devem ficar longe das demais e/ou ser curtas. Um bom
planejamento das placas possibilita a utilização de
trilhas curtas para os sinais.
31.
Como projetar placas para circuitos de alta
frequência? Trilhas compridas significam
indutâncias parasitas enquanto, trilhas próximas
significam capacitâncias parasitas. Indutâncias
parasitas e capacitâncias parasitas podem afetar o
funcionamento de circuitos de altas frequências. O
projeto de circuitos que trabalhem com sinais de alta
frequência deve prever a utilização de trilhas curtas
para os sinais e blindagens em alguns casos. As
curvas acentuadas também devem ser evitadas, pois uma
curva em 90 graus significa uma bobina de 1/4 de espira
com uma indutância que pode afetar sensivelmente um
circuito de alta frequência.
32.
Como reparar placas danificadas? Depois
de confeccionar uma placa, é possível ter a surpresa de
encontrar trilhas interrompidas ou muito estreitas,
sinal de falhas de corrosão ou cobertura. As trilhas
interrompidas podem ser reparadas com uma ponte de solda
ou soldando-se entre os pontos da interrupção um pedaço
de fio nu, fazendo uma "ponte". Para os
estreitamentos, também podem ser feitas pontes, de modo
que o pedaço de fio, com maior capacidade de corrente,
compense a menor capacidade do estreitamento.
33.
Como montar componentes que trabalham
quentes? Os componentes que trabalham
quentes, como resistores de fio, devem ser montados
afastados das placas de circuito impresso. Isso
significa que, ao encaixar o componente na placa,
devemos deixar seu corpo de 0,5 a 1 cm longe da placa e
depois fazer a soldagem dos terminais. Este
procedimento evita que o calor gerado pelo componente
afete a placa e mais ainda, facilita a ventilação do
próprio componente.
34.
Como extrair componentes de placas de circuito
impresso? Os resistores, capacitores e
diodos podem ser extraídos facilmente de uma placa,
utilizando-se um alicate de ponta. Ao mesmo tempo que
puxamos o componente para fora da placa, aplicamos calor
nos pontos de solda de modo a
derretê-la. Transistores e outros componentes com
mais terminais também podem ser extraídos da mesma
forma. Uma ferramenta que ajuda muito na remoção dos
componentes é o sugador de solda. Aquecendo o ponto de
soldagem e aplicando o sugador, ele "chupa" a solda
derretida liberando o terminal. Para circuitos
integrados, podemos liberar todos os terminais usando o
sugador, tirando o componente da placa com
facilidade. Para circuitos integrados, existe também
uma ferramenta especial de dessoldagem que possibilita a
aplicação do calor do ferro ao mesmo tempo em todos os
terminais. Depois é só puxar com cuidado o componente
para soltá-lo da placa. Outro recurso importante é a
fita solta-solda, que colocada no terminal e
aplicando-se calor, retira a solda do local, soltando o
componente.
35. Como
escolher a solda? A solda ideal para
trabalhos eletrônicos é a 60/40 (60% de estanho e 40% de
chumbo). Dê preferência à solda sem resina, já que a
resina em alguns casos é corrosiva, podendo afetar o
componente e a própria placa de circuito impresso. A
solda pode ser adquirida a metro, em rolinhos ou
tubinhos ou carretéis com 1 kg.
36. Como
montar componentes SMD? Os componentes
SMD são colados do lado cobreado da placa e depois
soldados. Sua forma é tal que possibilita a montagem por
meio de máquinas de grande velocidade. Os amadores
podem usar tais componentes, mas a montagem é
dificultada pelo seu tamanho. Além do uso de pinças e de
um ferro com ponta muito fina, o montador tem ainda
dificuldade em obter os componentes. A troca de
componentes numa placa para reparos pode ser feita
dessoldando-se os terminais e depois, arrancando o
componente com um alicate. O novo pode ser colado no
mesmo lugar com uma gota de qualquer cola forte e depois
soldado. Em alguns casos, quando há espaço, é
possível usar um componente convencional em lugar do
SMD.
37.
Como obter placas sem falhas? Atenção no
uso da tinta e pressionar decalques de forma uniforme
são os requisitos para obter uma placa sem falhas. De
qualquer forma, terminando o trabalho de preparo da
placa, não a leve imediatamente para o banho de
corrosivo. Faça uma inspeção visual e com a ajuda da
caneta de circuito impresso ou com esmalte de unhas,
retoque os locais em que podem ocorrer possíveis
falhas.
38. Como
corrigir falhas? As falhas podem ser
corrigidas de diversas formas, dependendo do problema
apresentado. a) Interrupções - use o processo de
ponte de solda, conforme já explicado
anteriormente. b) Irregularidades - faça uma ponte
com um pedaço de fio ou solda no local em que isso
ocorrer. c) Falta de trilha - se você esqueceu uma
trilha no seu projeto, não se desespere: substitua-a por
um pedaço de fio comum, ligando os pontos desejados
diretamente nos terminais dos componentes. d) Trilhas
em curto - use uma lâmina afiada para remover a parte
que está em curto, com muito cuidado, para que o
problema seja eliminado completamente.
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